本发明专利技术提供一种能够兼顾高输出化和扭矩脉动的降低的6线3相马达。本发明专利技术的6线3相马达(100)具备：定子(110)，其具有在相间独立卷绕的绕组；以及转子(111)，其在周向上具有多个磁铁，定子(110)或转子(111)构成为施加基于PWM信号的过调制电压时的马达电流中的3次谐波电流分量大于施加基于PWM信号的正弦调制电压时的马达电流中的3次谐波电流分量。
6-wire 3-phase motor, inverter and motor system
The invention provides a 6-wire 3-phase motor which can take into account both high output and reduced torque ripple. The 6-wire 3-phase motor (100) of the present invention has: a stator (110) with windings independently wound in each other; and a rotor (111) with multiple magnets in the circumference. When the stator (110) or the rotor (111) is composed of an Overmodulated voltage based on the PWM signal, the third harmonic current component in the motor current is greater than that in the motor current based on the sinusoidal modulated voltage based on the PWM signal. Harmonic current component.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】6线3相马达、逆变装置以及马达系统
本专利技术涉及一种6线3相马达、逆变装置以及马达系统。
技术介绍
以往，除了一般的3线3相马达之外，还有能够独立控制流至各相的电枢绕组的电流的6线3相马达(例如参考专利文献1)。另外，作为实现马达的高输出化的方法，通常是增大输入电压。但是，汽车用马达的电源电压是由电池的载流量决定，无法容易地增大施加电压。尤其是在低电池电压的系统中成为了高输出化的阻碍。因此，在以往的3线3相马达中，作为得到大施加电压的方法，采用有使电压利用率提高的方法,该电压利用率为使用在相电压指令值中重叠有3次谐波的PWM或矩形波等的、基于过调制控制的电压利用率。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2000-125411号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题不过，在通常的3线3相马达中，电压被施加至相间，因此，即便进行过调制控制，也不会流通3次谐波电流，而在6线3相马达中，是对各相独立地施加电压，因此，过调制控制会使得3次谐波电流流至马达，从而产生使扭矩脉动、振动及噪音恶化这一问题。解决问题的技术手段根据本专利技术的第1形态，6线3相马达具备：定子，其具有在相间独立卷绕的绕组；以及转子，其在周向上具有多个磁铁，所述定子或所述转子构成为施加基于PWM信号的过调制电压时的马达电流中的3次谐波电流分量大于施加基于PWM信号的正弦调制电压时的马达电流中的3次谐波电流分量。根据本专利技术的第2形态，逆变装置将基于载波和信号波的PWM控制下的逆变器施加电压施加至6线3相马达，所述信号波包含基波和3次谐波信号，且振幅为所述载波的振幅以下,所述基波具有比所述载波的振幅大的振幅。根据本专利技术的第3形态，马达系统具备：6线3相马达；以及逆变装置，其将基于载波和信号波的PWM控制下的逆变器施加电压施加至所述6线3相马达，所述信号波包含基波和3次谐波信号，且振幅为所述载波的振幅以下,所述基波具有比所述载波的振幅大的振幅。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种能够兼顾高输出化和扭矩脉动的降低的6线3相马达。附图说明图1为表示第1实施方式中的马达系统的一例的图。图2为表示马达的概略构成的截面图。图3为表示PWM脉冲的生成方法的图。图4为表示进行正弦调制及过调制控制的情况下的逆变器施加电压波形的图。图5为表示逆变器施加电压中包含的各次数的分量的图。图6为表示与U相相关的等效电路的图。图7为表示3线3相马达的马达系统的图。图8为说明3次谐波感应电压E3(Eu3、Ev3、Ew3)的产生的图。图9为说明本实施方式中的定子结构的图。图10为表示2极3槽系集中绕法定子的情况下的运用例的图。图11为表示每极每相槽数为2的情况下的以往例的图。图12为说明图11所示的定子结构的情况下的感应电压Eu、Ev、Ew的图。图13为表示感应电压的各次数的分量的图。图14为表示正弦波电流和畸变波电流的图。图15为表示将图14所示的正弦波电流及畸变波电流流至马达的情况下的扭矩波形的图。图16为表示图14的电流波形中包含的各次数分量的图。图17为表示图15的扭矩波形中包含的各次数分量的图。图18为表示每极每相槽数为2的情况下的一实施方式的图。图19为表示图18所示的定子结构的情况下各相线圈中产生的感应电压波形的一例的图。图20为表示图19所示的感应电压波形的各次数分量的图。图21为表示对图18所示的定子构成的马达流通正弦波电流及畸变波电流的情况下的扭矩波形的图。图22为表示图21所示的扭矩波形的各次数分量的图。图23为说明第2实施方式中的转子结构的图。图24为表示气隙磁通密度的分布的一例的图。图25为表示磁通密度分布的1次、3次分量的极弧率依存性和感应电压的1次、3次分量的极弧率依存性的图。具体实施方式下面，参考附图，对用于实施本专利技术的方式进行说明。-第1实施方式-图1为表示用以驱动6线3相马达的马达系统1的概略构成的图。马达系统1具备逆变装置200和由逆变装置200驱动的马达100。再者，直流电源201可为包含在马达系统1中的构成，也可以为不包含在马达系统1中的构成。逆变装置200可以通过分别独立地控制流至电枢绕组121a～121c的电流来驱动马达100。马达100的输出轴113上安装有检测马达100的磁极位置θ的磁极位置检测器115。磁极位置检测器115得到的磁极位置θ的检测结果输出至控制器203。直流电源201经由直流母线201a、201b对逆变电路210供给直流电。直流电源201例如可以利用锂离子电池等二次电池等。平滑电容器202用以抑制伴随逆变电路210的动作而产生的直流电压的变动，与逆变电路210并联连接在直流母线201a与直流母线201b之间。逆变电路210具有分别对应于U相、V相、W相的全桥型桥式电路210a、210b、210c。控制器203对逆变电路210的桥式电路210a、210b、210c分别输出驱动信号Gu、Gv、Gw而使桥式电路210a、210b、210c分别进行动作，由此控制逆变电路210。各桥式电路210a、210b、210c具有作为上下各臂的开关元件而发挥功能的4个IGBT221以及与各IGBT221并联设置的4个二极管222。桥式电路210a、210b、210c中，各IGBT221根据来自控制器203的驱动信号Gu、Gv、Gw进行开关动作。由此，从直流电源201供给的直流电变换为三相交流电，并从桥式电路210a、210b、210c经由各相的交流输出线120分别输出至马达100的各相的电枢绕组121a、121b、121c。在交流输出线120中流通的电流iu、iv、iw由电流传感器130进行检测，其检测结果输入至控制器203。图2为表示马达100的概略构成的图，作为一例，展示了2极的马达。马达100为埋入磁铁型马达。定子110的定子铁心110a上以电角度120°相位差安装有电枢绕组121a、121b、121c。转子111的输出轴113上固定有在内部埋入有多个永磁铁112的转子铁心114。如图1所示，马达100为6线3相马达。在本实施方式中，在马达输出较小的轻负载时进行正弦调制，在马达输出较大的高负载时，对PWM信号波重叠3次谐波而增大施加电压。图3为表示PWM脉冲的生成方法的图。在图3的(a)所示的正弦调制的情况下，对载波C运用信号波S1、S2来生成PWM脉冲。另一方面，在图3的(b)所示的过调制控制的情况下，运用包含3次谐波分量的信号波S3、S4来生成PWM脉冲。再者，图3展示的是1个相，各相的信号波将相位错开了120°。在过调制控制中，基波(正弦波分量)的振幅大于载波的振幅，设定为调制率＞1。由此，与图3的(a)所示的正弦调制的情况相比，成为高输出。但是，在调制率＞1的过调制控制中，是以信号波S3、S4的振幅在载波的振幅以下的方式包含3次谐波分量。结果，能够生成图3的(b)所示那样的振幅的大小为载波的振幅以下的信号波。图4为表示进行图3的正弦调制及过调制控制的情况下的逆变器施加电压波形的图。图4的(a)表示调制率为1以下的正弦调制的情况。图4的(b)表示为了将调制率设为1以上而重叠有3次谐波的过调制控制的情况。在过调制控制中，虽然调制率为1以上，但会重叠3次谐波而像图3的(b)那样抑制信号波的最大值，由此，无须将开关元件设为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种6线3相马达，具备：定子，其具有在相间独立卷绕的绕组；以及转子，其在周向上具有多个磁铁；该6线3相马达的特征在于，所述定子或所述转子构成为：施加基于PWM信号的过调制电压时的马达电流中的3次谐波电流分量大于施加基于PWM信号的正弦调制电压时的马达电流中的3次谐波电流分量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.05 JP 2016-1334601.一种6线3相马达，具备：定子，其具有在相间独立卷绕的绕组；以及转子，其在周向上具有多个磁铁；该6线3相马达的特征在于，所述定子或所述转子构成为：施加基于PWM信号的过调制电压时的马达电流中的3次谐波电流分量大于施加基于PWM信号的正弦调制电压时的马达电流中的3次谐波电流分量。2.根据权利要求1所述的6线3相马达，其特征在于，因所述磁铁而在所述绕组中产生的感应电压不含3次谐波分量。3.根据权利要求2所述的6线3相马达，其特征在于，所述绕组以因所述磁铁而产生的感应电压中不含3次谐波分量的方式进行卷绕。4.根据权利要求3所述的6线3相马达，其特征在于，所述绕组为以2极3槽或4...
【专利技术属性】
技术研发人员：星野胜洋，宫崎英树，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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